Katayama Haruka fait partie de la troisième génération de filles sélectionnées pour intégrer les AKB48 en avril 2007. Elle était membre de la Team B jusqu'au 12 mars 2010 date à laquelle elle a été officiellement transférée dans la Team A.

En 2010, elle fait également ses débuts d'actrice en jouant dans le drama des AKB48 "Majisuka Gakuen".

Le 14 avril 2014, elle annonce son intention de quitter les AKB48, elle cesse ses activités le 29 septembre 2014.